El 17 de mayo de 2004, firmó un periodo de cuatro años con el Arsenal. El entrenador Arsène Wenger tenía como objetivo convertir al jugador neerlandés de extremo izquierdo a delantero, como ya lo había hecho con éxito con el francés Thierry Henry. Declaró " Robin puede jugar de extremo izquierdo en el medio campo, como creador por detrás de la línea ofensiva o como delantero". Van Persie debutó en el equipo gunner el 8 de agosto de 2004 en la victoria por 3-1 al Manchester United.

En un choque decisivo contra el Southampton, fue expulsado tras ser advertido por Wenger. La reacción del entrenador se le quedó grabada al jugador. "No me gritó ni me dijo que estaba mal. Simplemente: 'Si quieres ser un jugador de élite, tienes que cambiar algo'. '¿Qué?', respondí. 'Descúbrelo tú mismo'. Así que me fui y pensé qué quería hacer en el fútbol. El entrenador fue muy inteligente: pensó que, si me decía lo que debía hacer, lo olvidaría en una semana mientras que, si lo pensaba yo, sería para siempre. A partir de ahí me fijé en los veteranos y soy más profesional". Arséne le convenció de que cambiara su valores. Le pidió que resistiera la tentación de exhibirse, que moviera la pelota con más rapidez y que pensara más en el producto final. Van Persie entrenó intensamente durante su suspensión y se fue incorporando de nuevo debido a las lesiones de su compañero Henry.